R410A条件下四通换向阀PTFE密封性研究

摘要

我国家用空调生产量逐年攀升，且热泵型空调占了绝大部分。热泵型空调与单冷空调相比，关键的零部件在于四通换向阀。四通换向阀在电磁作用下，改变其冷媒的流向，以达到夏季制冷，冬季制暖之目的。四通换向阀是除压缩机外工艺最复杂、最精密的部件，一旦发生密封失效，就可能导致制冷剂泄漏，换向不完全甚至停止工作。 随着环保要求提高，R410A替代HCFC22的趋势逐渐明朗，R410A空调市场份额不断提高，其最高工作压力也提高了约60％，而且市场对空调可靠性寿命的要求不断提升，这些都对四通换向阀的密封性提出了新要求。 基于上述背景，本文讨论聚四氟乙烯（PTFE）作为四通换向阀密封材料的合理性：耐高低温、化学稳定性好、低摩擦系数、自润滑性。同时针对聚四氟乙烯的不足之处：不耐磨，通过GB3960-83和JIS K 7218标准，本文提出了相对应的解决方案：填料改性。根据试验结果得到：添加石墨、玻璃纤维、碳纤维可以明显提高聚四氟乙烯的耐磨性。从经济性角度考虑，石墨、玻璃纤维更适合。同时针对聚四氟乙烯易蠕变的缺点，本文建议选择高分子量、粒径小的原料，调整加工工艺，采用共聚改性聚四氟乙烯，这些都明显提高密封材料的抗蠕变性。这样从本质上提高了四通换向阀的密封性能，减少四通换向阀对热泵性能的影响，有利于热泵系统的节能。 本文通过广为认可的试验方法，具体的试验操作，得到可靠试验数据，并加以比较，可以为四通换向阀厂家开发新型密封材料提供理论试验依据。